Penggunaan pasir besi dan barit untuk beton berat sebagai perisai radiasi sinar Gamma

SUMARNI, Sri, Ir. Iman Satyarno, ME.,Ph.D

2006 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Proteksi radiasi merupakan aspek yang sangat penting dalam pengendalian bahaya kesehatan lingkungan akibat radiasi. Oleh karena itu setiap instalasi nuklir dan unit Radiologi harus mengutamakan proteksi radiasi untuk melindungi pekerja dan masyarakat di sekitarnya. Banyak material yang dapat digunakan sebagai bahan perisai, misalnya timah hitam (Pb). Bahan ini mempunyai kemampuan besar dalam memerisai radiasi. Hanya penggunaan bahan timbal memerlukan pengerjaan khusus dan dari segi biaya harganya sangat mahal. Dari pertimbangan ekonomi, bahan dan kemudahan pengerjaan, pengunaan beton berat diharapkan dapat menghasilkan beton yang memiliki daya serap lebih baik serta dapat mereduksi tebal perisai yang diperlukan dibanding dengan beton normal. Beton berat direncakan dengan komposisi bahan penyusun batu barit, pasir besi dan zat additif viscocrete-10. Cara pelaksanaan adukan dengan metode praletak (preplaced method) yaitu dengan meletakkan agregat kasar terlebih dulu ke dalam cetakan kemudian baru diinjeksi dengan pasta semen. Sumber penyinaran digunakan sinar Gamma antara lain: 152Eu dipilih yang energinya 121,7824 keV, 131I dengan energi 364,5 keV dan 137Cs dengan energi 661,6 keV. Dari pengujian kualitas beton, beton berat agregat barit dan pasir besi diperoleh kuat tekan 15,38 Mpa, berat jenis beton 3,121 gr/cm3. Koefisien attenuasi (μ) yang dihasilkan membentuk persamaan y = 0,6053e-0,0008x berlaku untuk sumber radiasi pada energi 121,7824 keV hingga 661,6 keV. Bila dikomparasikan dengan beton normal dengan berat jenis 2,35 gr/cm3 koeffisien attenuasi beton berat barit lebih tinggi, sehingga diperoleh ketebalan perisai radiasi yang lebih effisien.

Radiation Protection is a crucial aspect in controlling the impacts of radiation to environmental health. Therefore, every nuclear installation and radiology unit has to mainly prioritize the implementation of radiation protection to protect their workers and society surrounding the installation. Many materials can be used as shield materials, for example lead (Pb). This material has large’s capacity in shielding Radiation. Only that the use of lead needs a special and costly application in the field. Considering its practicality, economy, material and the workabbility, the use of high density concrete, is expected to maximize the absorbtion level and to be able to reduce the shield thickness needed, compared to normal density concrete. High density concrete is composed of barite stone, iron sand and the additive substance of viscocrete-10. The method of mixing was namely the preplaced method. This is done by lying down the heavy aggregate first into its mould and then the cement paste. Injected into it. The source of radiation that used is the following gamma-ray: 152Eu with the selected energy of 121,7824 keV, 131I with the energy of 364,5 keV and 137Cs with the energy of 661,6 keV. The quality examination of concrete with barite and iron sand comes up with the following results: a compression strength of 15,38 MPa and the specific gravity of 3,121 gr/cm3. The attenuation coefficient (μ) yielded the equation of y = 0,6053e-0,0008x that applies only for the energy radiation 121,7824 keV up to 661,6 keV. If this attenuation coefficient is compared to normal density concrete with specific gravity of 2,35 gr/cm3, the attenuation coefficient of high density concrete is higher, so that the radiation of shield thickness will be more efficient.

Kata Kunci : Perisai radiasi, beton praletak, viscocrete-10, koeffisien attenuasi, Shield Radiation, Preplace Method, Viscocrete-10, Attenuation Coefficient